研究采用功能(Steinbroker)分期和等级分类法,分别对RA患者的关节破坏和功能降低进行评估。在病程<5年的RA患者中,22例处于Ⅰ、Ⅱ期(轻度关节破坏),26例处于Ⅲ、Ⅳ期(重度关节破坏)。
从基因型筛查结果中,找到Fas相关基因的SNP,通过病例-对照分析(轻度疾病关节破坏组对重度关节破坏组)来研究这些SNP与患者关节破坏或功能下降之间的相关性。
结果显示,在病程<5年的RA患者中,干扰素(IFN)β-1的SNP 4频率、一氧化氮合酶3的SNP 1频率、细胞外信号调节激酶(ERK)的SNP 3频率、半胱天冬酶(Caspase)-8的SNP 2频率和Caspase-9的SNP 1频率在轻度关节破坏组和重度关节破坏组之间存在显著差异(P=0.002~0.05)。
对所有患者而言,CD44的SNP 1频率、IFN β-1的SNP 7频率、NOS 3的SNP 1频率、碱性成纤维细胞生长因子的SNP 1频率、ERK的SNP 2频率和Caspase-3的SNP 1频率在每组患者中均差异显著(P=0.002~P=0.05)。
对于病程<5年的患者,根据功能下降程度分组,CD44的SNP 4频率和Caspase-3的SNP 1频率在各组间存在差异(P=0.008~0.04)。
在Fas相关基因中,SNP控制着关节的细胞凋亡过程。这些SNP频率在个体间的差异,可能是RA患者关节破坏水平不同的原因。
滑膜成纤维细胞 潜在靶点
目前尚无针对滑膜成纤维细胞(SF)的RA治疗措施。有学者对导致RA-SF内源性活化状态的分子机制研究进行了综合报告。
研究显示,RA-SF通过表达Toll样受体1~6,构成先天性免疫系统的一部分,诱导大量趋化因子产生,在使用有清除细胞作用的生物制剂治疗后,吸引炎性细胞归巢。
RA-SF基因的启动子CpG岛是低甲基化的,它可引起特异性活化基因表达。RA患者滑膜中的组蛋白脱乙酰基/乙酰基转移酶活性明显降低。此外在RA-SF中miRNA表达还有其他明显的外源性改变。因此,将来的治疗措施应该针对RA-SF的特异性外源性改变。
抗环瓜氨酸蛋白抗体最具特异性
抗环瓜氨酸自身蛋白的自身抗体(ACPA)被认为是最具RA特异性的,并且已经证实在炎性关节中有大量的环瓜氨酸纤维蛋白沉积。
穆荣报告与非环瓜氨酸蛋白相比,环瓜氨酸纤维蛋白原在十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)中的迁移率降低。来源于环瓜氨酸纤维蛋白原的肽段还与人类白细胞抗原(HLA-DR)4分子特异性结合,并且可诱导T细胞增殖。已知RA易感性与多种HLA-DR分子紧密相关,在RA的病因学中,HLA-DR基因是最强的遗传学组分。
研究显示,环瓜氨酸纤维蛋白原和环瓜氨酸纤维蛋白原抗体在RA的自身免疫性中有致病作用。除此之外,抗环瓜氨酸肽抗体(抗CCP)、抗核周因子抗体(APF)和抗Ⅱ型胶原抗体(抗-CⅡ抗体),对于诊断RA来说也很有价值,它们可能会成为新的血清学标记。
Fas信号转导通路 其中 FasL为Fas受体,FADD为死亡域蛋白,FLIP 为FADD样IL-1β转换酶抑制蛋白,TRAF为TNF相关因子,RIP为受体相互作用蛋白。
骨关节炎机制研究之热点追踪
首都医科大学北京朝阳医院 郑毅
基因研究 又有新发现
英国学者洛克林应用基因组学,在染色体发现2种未被报道过的骨关节炎(OA)易感基因PTGS2和PLA2G4A,前者编码环氧化酶2(COX-2)。这项称为areOGEN的研究,在8000例OA患者中进行基因分型并做荟萃分析,对提高OA基因变化的认识具有空前影响。
有研究证实,低氧诱导因子2α(HIF-2α)是一种强有力的Runx2表达的正性调节剂,其中Runx2是一种影响软骨生成和OA发病的重要转录因子。研究显示,Nkx3.2(该基因编码含有同源异形盒蛋白的自然杀伤细胞家族之一)是一种强有力的Runx2表达负性调节剂。Runx2在软骨膜和肥大的软骨细胞中过表达,在Nkx3.2转基因小鼠中亦过表达。Nkx3.2可能是通过增强Runx2表达而抑制软骨合成。
不同区域 软骨代谢各异
日本学者采用激光显微解剖观察OA不同区域的软骨代谢变化,发现退化软骨表面的软骨细胞改变相同,软骨基质基因(Ⅱ型胶原和软骨聚糖)减少,非软骨基质基因(Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原)增多。
研究显示,OA软骨退化区域的基因表达变化,与培养的未分化软骨细胞相似。在OA软骨退化区域软骨基质部分丧失,与软骨细胞经历了相似的未分化状态,推测上述两种情况存在一种共同的机制。研究者在原代培养关节软骨细胞中发现整合蛋白二聚体α5β1和α5β5,在单层软骨细胞培养中有导致其未分化的趋势。
基于以上情况,抑制OA软骨细胞中整合蛋白活性,则非软骨基因表达减少,但在退化区域,未能恢复软骨基质基因的表达量减少。另外,退化区域软骨机制基因表达量减少的原因之一,可能是因为其对胰岛素相关生长因子反应性下降。由于OA软骨代谢变化至少部分为可逆,所以调节软骨细胞的功能,可能是抑制OA进展的策略之一。
透明质酸 作用机制再探讨
在透明质酸的作用机制研究方面,日本学者安田等研究证实,细胞因子受体CD44和细胞间黏附分子(ICAM)-1介导了抑制细胞因子对软骨细胞和滑膜纤维母细胞的刺激作用,从而减少金属基质蛋白酶(MMP)生成。
作用机制涉及透明质酸下调细胞因子对丝裂原激活蛋白激酶磷酸化的刺激作用,以及抑制纤维连接蛋白片段对软骨细胞的刺激,减少MMP和一氧化氮生成。
另外,透明质酸可下调核因子κB(NF-κB)受体,抑制巨噬细胞生成促炎细胞因子。
有学者报告,透明质酸影响CD44和ICAM-1信号转导,抑制人OA软骨细胞中软骨蛋白聚糖酶(ADAMTS)-4表达。
研究者采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和实时PCR,研究白介素(IL)-1α刺激OA软骨细胞表达ADAMTS-1、4、5、8、9和15;采用免疫斑点法检测ADAMTS-4蛋白、软骨蛋白聚糖酶活性和IL-1α、CD44和ICAM-1信号转导通路。
800 kDa和2700 kDa透明质酸,可降低IL-1α诱导的ADAMTS-4蛋白表达。应用2700 kDa透明质酸处理ADAMTS-4后,可降低IL-1α刺激的OA软骨细胞中软骨聚糖酶活性。
此外,还有研究结果显示,滑液纤维母细胞具有参与组织重建修复和调节关节透明质酸浓度的能力。
OA研究 路在远方
美国亨特教授谈到,到2020年OA的患者人数将翻番。尽管目前对OA的关注有所增加,但对OA认识仍不足。最近一些常用的OA治疗手段安全性受到质疑。
对半定量评价OA的标准如WORMS和BLOKS的深入评价尚少。磁共振成像(MRI)可用于OA软骨形态测量如软骨量等,但是OA软骨的形态学改变不仅有减薄,还有增厚、肿胀及胶原网破坏等。故如何将上述评价指标用于临床是值得讨论的问题。